Functional morphology of the skull in fossil and extant Melinae = Μορφολειτουργική ανάλυση του κρανίου απολιθωμένων και σύγχρονων Malinae.

Περίληψη

The present thesis investigates the functional morphology of the skull of representatives of the subfamily Melinae Bonaparte, 1838. Specifically, it examines the extant genus Meles from several localities of Europe and Asia, as well as the fossil species Meles dimitrius from the Early Pleistocene of Greece. This study is composed of three main parts. Firstly, descriptive observations of both myological and osteological nature are presented. The myological analysis examines the skull of Meles meles with the purpose of inferring certain information about the masticatory system, creating a ‘muscle map’ of all the significant muscles included in the feeding procedure and capturing of prey. A muscle map is also created for the extinct species by observing the analogous muscle scars on the cranium and mandible of Meles dimitrius. Osteological observations concern morphological features of the cranium, mandible, and teeth, which refer to possible ecomorphological adaptations. Secondly, a quantitative analysis has been conducted, including the computation of several measurements and indices related to functional characteristics in order to concur if there are ecological characters which can be attributed to different ecomorphs. In the third part, a combination of data from the myological analysis and bibliographical method contribute to the computation of bite force (using the Physiological Cross-Sectional Area) of both the gross and dry method, while the results of each method are compared. Hunter Schreger Bands, endocranial volume and body mass were also examined in order to infer additional information about the ecology of the species. It is examined whether there are significant differences in the species of a generalist / omnivorous animal such as the badger. This analysis aims to the better understanding of the ecomorphology and ecology of Meles dimitrius, a close but extinct relative of recent Meles. The utter purpose is to create an ecological profile of both the extant badger and of Meles dimitrius. The main findings of the study suggest that the species of Meles present certain traits which separate them ecomorphologically in two main groups. The first one includes the mainland species (M. meles, M. leucurus) and the second one the insular species (M. canescens (Crete), M. anakuma). Meles dimitrius is placed closer to the insular group, which is characterized by relatively more developed masticatory system and specifically by a well-developed temporalis muscle, increased bite forces, increased endocranial volume and a possible better adaptation to consuming and processing meat.

Η παρούσα εργασία μελετά τη λειτουργική μορφολογία του κρανίου και της γνάθου των αντιπροσώπων της υποοικογένειας Melinae, Bonaparte, 1938. Συγκεκριμένα εξετάζεται το σύγχρονο γένος Meles από διαφορετικές τοποθεσίες της Ευρώπης και της Ασίας, καθώς και το απολιθωμένο είδος Meles dimitrius από το Κάτω Πλειστόκαινο του ελληνικού χώρου. Η ανάλυση που πραγματοποιήθηκε αποτελείται από τρία κύρια μέρη. Αρχικά, πραγματοποιήθηκαν κάποιες μυολογικές και οστεολογικές παρατηρήσεις. Η μυολογική ανάλυση, με την ανατομία κρανίων του είδους Meles meles, αποσκοπεί στην παρατήρηση του μασητικού μυολογικού συστήματος καθώς και στη δημιουργία ενός «μυολογικού χάρτη» όλων των κύριων μυών που χρησιμοποιούνται κατά την κατανάλωση τροφής και αιχμαλώτιση του εκάστοτε θηράματος. Ένας «μυολογικός χάρτης» δημιουργήθηκε επίσης και για τον απολιθωμένο αντιπρόσωπο, M. dimitrius, με την παρατήρηση των αντίστοιχων μυϊκών αποτυπωμάτων στο κρανίο και τη γνάθο των δειγμάτων. Οι οστεολογικές παρατηρήσεις σχετίζονται με συγκεκριμένα μορφολογικά χαρακτηριστικά του κρανίου, της γνάθου και των δοντιών τα οποία αντιστοιχούν σε πιθανές οικομορφολογικές προσαρμογές. Επιπλέον, πραγματοποιήθηκε μια ποσοτική ανάλυση, η οποία περιλαμβάνει ορισμένες μετρήσεις και δείκτες σχετιζόμενους με λειτουργικά χαρακτηριστικά. Σκοπός ήταν η αναγνώριση ορισμένων λειτουργικών χαρακτήρων, οι οποίοι μπορούν να αποδοθούν σε διαφορετικές οικομορφές. Τέλος, συνδυάζοντας δεδομένα από την επεξεργασία υλικού από τη μυολογική ανάλυση και από βιβλιογραφικές μεθόδους, υπολογίστηκε η δύναμη δαγκώματος. Αυτό πραγματοποιήθηκε με τον υπολογισμό της φυσιολογικής διατομής επιφάνειας (Physiological Cross-Sectional Area), τόσο με τη χρήση μυολογικών δεδομένων (gross method) όσο και από κρανιομετρικά δεδομένα (dry method). Τα αποτελέσματα των δύο μεθόδων συγκρίθηκαν. Επίσης υπολογίστηκε ο όγκος της εγκεφαλικής κάψας, το σωματικό βάρος, ενώ εξετάστηκαν και οι Hunter Schreger Bands γραμμές ώστε να συγκεντρωθούν περισσότερες πληροφορίες σχετικές με την οικολογία των ειδών. Εξετάζεται εάν υπάρχουν σημαντικές διαφοροποιήσεις στα είδη ενός οργανισμού όπως ο ασβός, ο οποίος θεωρείται παμφάγος / γενικευτής. Αυτή η προσπάθεια στοχεύει στην κατανόηση της οικομορφολογίας και οικολογίας του Meles dimitrius, του κοντινού αλλά εξαφανισμένου συγγενή των σύχρονων Meles. Ο τελικός σκοπός είναι η δημιουργία οικολογικών προφίλ τόσο για τα είδη του σύγχρονου ασβού όσο και για τον απολιθωμένο αντιπρόσωπο. Τα κύρια ευρήματα της έρευνας συνοψίζονται στον διαχωρισμό των ειδών του Meles σε δύο οικομορφολογικές ομάδες. Η πρώτη περιλαμβάνει τα είδη της ενδοχώρας (M. meles, M. leucurus) και η δεύτερη τα νησιωτικά είδη [M. canescens (Crete), M. anakuma]. Το Meles dimitrius τοποθετείται πιο κοντά στη νησιωτική ομάδα, η οποία χαρακτηρίζεται από σχετικώς πιο ανεπτυγμένο μασητικό μυϊκό σύστημα και συγκεκριμένα από έναν καλά ανεπτυγμένο κροταφικό μυ, αυξημένες δυνάμεις κατά το δάγκωμα καθώς και αυξημένο ενδοκρανιακό μέγεθος και πιθανώς μια καλύτερη προσαρμογή στην κατανάλωση και επεξεργασία του κρέατος.